Ганистер: Кварцитовый песчаник и его происхождение.

Введение

Твердый, мелкозернистый кварцовый песчаник, или ортокварцит, встречается в сообществах восточной части Соединенных Штатов.

Ганистр (или иногда ганнистр) – это твердый, мелкозернистый кварцовый песчаник, или ортокварцит, используемый в производстве кремнеземного кирпича, обычно применяемого для футеровки печей. Ганистры цементированы вторичным кремнеземом и обычно имеют характерный скользкий раскол. Термин этот впервые был введен корнуоллскими шахтерами для обозначения твердых, химически и физически инертных кремнеземистых песчаников, которые обычно, но не всегда встречаются в виде подстилающих пород в угольных отложениях карбонового периода в Англии. Когда ганистр залегает под угольным пластом в качестве подстилающей породы, он обычно пронизан многочисленными корневыми следами. Эти следы обычно состоят из углеродистого материала. Ганистры, содержащие обилие окаменевших корней, которые выглядят как тонкие углеродистые полосы или штрихи, напоминающие карандашные, называются «карандашными ганистрами». В других случаях корневые следы состоят из мелких, разветвленных конкреций, называемых «ризолитами», которые образовались вокруг корней до их распада. Было установлено, что типичный ганистр представляет собой кремнеземистый поверхностный горизонт, то есть горизонт E, погребенной почвы, называемой «палеопочвой», развившейся в песчаных отложениях. Эти и другие исследования показали, что ганистры содержат множество свидетельств того, что когда-то они были верхним горизонтом почвы, развившейся в суглинистых или песчаных отложениях. Эти свидетельства включают в себя ту или иную комбинацию обугленных корней и корешков, ризолитов, илливиальных глинистых кутикул, кремнеземистых цементов, подобных силькрету, а также выщелачивание и изменение песчаных отложений под воздействием выветривания и растений. Эти исследования показывают, что разрушение легко выветриваемых минералов, то есть полевого шпата, в поверхностном горизонте почвы в результате почвообразовательных процессов, и создает кварцевое богатство ганистров. Кремниевое цементирование, которое формирует ганистр, обычно происходит в результате растворения растительного опала в почвенном профиле и его повторного осаждения в виде кремнеземистого цемента. Образование ганистров наблюдается в современных почвах, например, в дельте Окаванго в Ботсване.

A ganister (or sometimes gannister ) is hard, fine grained quartzose sandstone, or orthoquartzite, used in the manufacture of silica brick typically used to line furnaces. Ganisters are cemented with secondary silica and typically have a characteristic splintery fracture. Cornish miners originally coined this term for hard, chemically and physically inert silica cemented quartzose sandstones, commonly, but not always found as seatearths within English Carboniferous coal measures. This term is now used for similar quartzose sandstones found typically as seatearths in the Carboniferous coal measures of Nova Scotia, the United States, and the Triassic coal bearing strata of the Sydney Basin in Australia. Where a ganister underlies coal as a seatearth, it typically is penetrated by numerous root traces. These root traces typically consist of carbonaceous material. Ganisters that contain an abundance of fossil roots, which appear as fine carbonaceous, pencil like streaks or markings, are called “pencil ganisters”. In other cases, the root traces consist of fine, branching nodules, called “rhizoliths”, which formed around the roots before they decayed. have concluded that the typical ganister is the silicified surface horizon, i. e. E horizon, of a buried soil, called “paleosol”, developed in sandy sediments. These and other studies have found ganisters to contain abundant evidence of having once been the upper horizon of a soil, which has developed in loamy or sandy sediments. The evidence includes some combination of carbonized roots and rootlets, rhizoliths, illuvial clay cutans, silcrete like silica cements, and the leaching and alteration of the sandy sediments by weathering and plants. These studies argue that the destruction of easily weathered minerals, i. e. feldspar, within the surface horizon of a soil by soil forming processes is what creates the quartz rich nature of ganisters. The silica cementation that creates a ganister typically results from dissolution of plant opal within a soil profile and its redeposition as silica cement within it. The formation of ganisters have been observed within modern soils, such as in the Okavango Delta of Botswana.

Конверторы Бессемера

Важным промышленным применением ганистера было использование в качестве формовочной монолитной огнеупорной футеровки или кирпичной футеровки для кислотного бессемеровского конвертера – процесса производства стали, разработанного в 1856 году в Шеффилде, Англия. Изначально этот процесс не мог быть успешно реализован на других сталелитейных заводах, кроме завода Бессемера, из-за требования к низкофосфорному железному рудному сырью. Это привело к разработке основного бессемеровского или процесса Гилкриста — Томаса, который использовал обжигаемую доломитовую футеровку вместо кремнистого ганистера. Эта щелочная футеровка с известковым флюсом реагировала с расплавленным железом, образуя шлак, который удалял фосфорные примеси.